矿用液态二氧化碳防灭火装备系统及控制方法_2

文档序号:9301877阅读:来源:国知局
氧化碳输出远传温度表,220. 一号装置转化器水温传感器,230.二号装置转化器水温传感器,240. -号装置转化器液位 传感器,250.二号装置转化器液位传感器,260. -号装置水箱,270.二号装置水箱,300. PLC控制器,310.开关量输入/输出模块,320.第一热电阻输入模块,330.第二热电阻输入 模块,340.第一模拟量输入/输出模块,350.第二模拟量输入/输出模块。
【具体实施方式】
[0042] 下面结合附图对本发明做进一步的说明:
[0043] 为了解决煤矿在采煤的过程中,由钻探设备与煤层摩擦而引起的煤层燃烧问题, 本发明提供了一种用于矿用液态二氧化碳防灭火装备系统及控制方法,可以实现将液态 OV决速的转换为气态CO 2,以确保在采煤的过程中防灭火的需求,具有高效、快速等优点。 如图1所示,所述的矿用液态二氧化碳防灭火装备系统,包括二氧化碳转换装置、调压装 置、PLC控制系统50和计算机后台系统60,其特征在于:计算机后台系统60连接PLC控制 系统50, PLC控制系统50分别连二氧化碳转换装置和二氧化碳调压装置;二氧化碳调压装 置为两个,分别为一号二氧化碳调压装置30和二号二氧化碳调压装置40 ;二氧化碳转换装 置为两个,分别为一号二氧化碳转换装置10和二号二氧化碳转换装置20 ;-号二氧化碳调 压装置30连接一号二氧化碳转换装置10 ;二号二氧化碳调压装置40连接二号二氧化碳转 换装置20。
[0044] -号二氧化碳转换装置10和二号二氧化碳转换装置20通过隔水加热的方式使液 态CO 2转换为气态CO2,一号二氧化碳调压装置30和二号二氧化碳调压装置40通过执行PLC 控制系统50发出的自动控制指令或手动控制指令,使得0)2输出压力和输出温度稳定在规 定的范围内,PLC控制系统50通过监控一号二氧化碳调压装置30和二号二氧化碳调压装置 40阀前二氧化碳温度、一号二氧化碳转换装置10和二号二氧化碳转换装置20的水温、一号 二氧化碳调压装置30和二号二氧化碳调压装置40阀前压力、阀后压力、气态二氧化碳气体 出口温度、气态二氧化碳气体瞬时、累计流量等数据发出自动控制指令或手动控制指令,计 算机后台系统60分别通过RS232通信或以太网通信,实现监控数据的分析、存储和打印。
[0045] 如图2所示,二氧化碳转换装置通过隔水加热的方式使液态CO2转换为气态CO 2; 一号二氧化碳转换装置10包括加热器、一号装置水箱260、一号装置水栗、一号装置转化器 液位传感器240和一号装置转化器水温传感器220 ;加热器、一号装置转化器液位传感器 240和一号装置转化器水温传感器220设置在一号装置水箱260内;加热器、一号装置水箱 260、一号装置水栗、一号装置转化器液位传感器240和一号装置转化器水温传感器220分 别连接PLC控制系统50 ;二号二氧化碳转换装置20包括加热器、二号装置水箱270、二号 装置水栗、二号装置转化器液位传感器250和二号装置转化器水温传感器230 ;加热器、二 号装置转化器液位传感器250和二号装置转化器水温传感器230设置在二号装置水箱270 内;加热器、二号装置水箱270、二号装置水栗、二号装置转化器液位传感器250和二号装置 转化器水温传感器230分别连接PLC控制系统50。
[0046] 如图2所示,一号二氧化碳调压装置30包括一号装置输出流量计160、一号装置输 出电动调节阀180、一号装置阀前温度传感器140、一号装置阀前压力传感器120和一号装 置补压电磁阀100 ;-号装置输出电动调节阀180连接一号装置输出流量计160,一号装置 输出流量计160连接一号装置阀前温度传感器140, 一号装置阀前温度传感器140连接一号 装置阀前压力传感器120, 一号装置阀前压力传感器120连接一号装置水箱260, 一号装置 水箱260连接一号装置补压电磁阀100, 一号装置输出电动调节阀180通过管路连接二氧化 碳输出远传温度表210和二氧化碳输出远传压力表200 ;-号装置输出流量计160、一号装 置输出电动调节阀180、一号装置阀前温度传感器140、一号装置阀前压力传感器120、一号 装置补压电磁阀100、二氧化碳输出远传温度表210和二氧化碳输出远传压力表200分别连 接PLC控制系统50 ;二号二氧化碳调压装置40包括二号装置输出流量计170、二号装置输 出电动调节阀190、二号装置阀前温度传感器150、二号装置阀前压力传感器130和二号装 置补压电磁阀110 ;二号装置输出电动调节阀190连接二号装置输出流量计170,二号装置 输出流量计170连接二号装置阀前温度传感器150,二号装置阀前温度传感器150连接二号 装置阀前压力传感器130,二号装置阀前压力传感器130连接二号装置水箱270,二号装置 水箱270连接二号装置补压电磁阀110,二号装置输出电动调节阀190通过管路连接二氧化 碳输出远传温度表210和二氧化碳输出远传压力表200 ;二号装置输出流量计170、二号装 置输出电动调节阀190、二号装置阀前温度传感器150、二号装置阀前压力传感器130和二 号装置补压电磁阀110分别连接PLC控制系统50。
[0047] 如图3-图6所示,PLC控制系统50包括动力执行机构、触屏工控机、PLC控制器 300 (CPU224)、开关量输入/输出模块310 (EM223)、第一热电阻输入模块320 (EM231)、第二 热电阻输入模块330 (EM231)、第一模拟量输入/输出模块340 (EM235)和第二模拟量输入/ 输出模块350 (EM235);触屏工控机连接PLC控制器300 ;PLC控制器300连接开关量输入/ 输出模块310 ;开关量输入/输出模块310连接第一热电阻输入模块320 ;第一热电阻输入 模块320连接第二热电阻输入模块330 ;第二热电阻输入模块330连接第一模拟量输入/输 出模块340 ;第一模拟量输入/输出模块340连接第二模拟量输入/输出模块350 ;动力执 行机构分别连接PLC控制器300、开关量输入/输出模块310。
[0048] 图6为动力执行机构不意图,Ml和M2分别代表一号装置水栗和二号装置水栗,它 们分别通过热继电器接入220V交流电;M3、M4和M5分别代表一号装置补水电磁阀、一号装 置输出电动调节阀和一号装置补压电磁阀的线圈,它们通过空气开关接入220V交流电;M6 和M7分别表示一号装置加热器和一号装置加热器,它们分别通过空气开关接入380V交流 电;M8、M9和MlO分别代表二号装置补水电磁阀、二号装置输出电动调节阀和二号装置补压 电磁阀的线圈,它们通过空气开关接入220V交流电;Mll和M12分别表示二号装置加热器 和二号装置加热器,它们分别通过空气开关接入380V交流电。
[0049] 计算机后台系统60包括工控机、打印机和投影仪;工控机分别连接打印机、投影 仪。
[0050] 计算机后台系统60通过RS232或以太网与PLC控制系统50通信连接。
[0051] 本发明所述的矿用液态二氧化碳防灭火装备系统的控制方法,由本发明该矿用液 态二氧化碳防灭火装备系统执行,该方法步骤如下:
[0052] 步骤一:选择系统运行的方式,即选择自动运行方式或手动运行方式。
[0053] 步骤二:选择装置运行的方式,即选择一号二氧化碳转换装置运行、二号二氧化碳 转换装置运行或一号二氧化碳转换装置与二号二氧化碳转换装置混合运行。
[0054] 步骤三:启动一号装置水栗、二号装置水栗或一号装置水栗和二号装置水栗,并检 测二氧化碳转换装置水温,若二氧化碳转换装置水温低于设定的水温,系统自动开启加热 器,使二氧化碳转换装置的水温度稳定在设定值。
[0055] 步骤四:以水温作为设定值,调节CO2的温度,使CO 2的温度达到设定的温度;
[0056] 步骤五:系统检测一号二氧化碳调压装置30和二号二氧化碳调压装置40阀前的 压力和温度,若其压力低于设定值且温度达到设定值,开启OV液体入口阀门(CO 2液体由 〇)2槽车提供),而后一号二氧化碳调压装置30和二号二氧化碳调压装置40阀前压力会逐 渐升高,当其压力处于设定的范围时,系统自动打开〇) 2出气阀门,将CO2气体排出;若其压 力高于设定值且温度达到设定值,系统将直接自动打开〇) 2出气阀门,将CO2气体排出,而不 需要打开(:02液体入口阀门;
[0057] 步骤六:在系统运行的过程中,若二氧化碳转换装置的一号装置水箱260和二号 装置水箱270水位低于设定的低报警水位或一号二氧化碳调压装置30和二号二氧化碳调 压装置40阀前的压力持续低于设定的压力时,系统自动运行方式连锁停机,此时系统提示 低水位或液态〇) 2用完报警
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